В Школе промышленной физики и химии у Пьера был один особенно блестящий студент с явным научным призванием — Поль Ланжевен. Поль занял должность Пьера, когда тот получил кафедру в Сорбонне, и был коллегой Марии в Нормальной школе в Севре. Их отношения вышли за профессиональные рамки и переросли в дружбу, распространившись на супругу Ланжевена, когда он женился, а затем и на его детей, входивших в избранную группу из десяти учеников товарищества, которое Мария организовала после смерти Пьера, чтобы дать образование своим дочерям и детям ее друзей и коллег. Поль был чуть моложе Марии и тщательно следил за своей внешностью — известно, что он был обладателем впечатляющих набрильянтиненных усов.
Весной 1910 года Мария сняла черные одежды, которые носила после смерти Пьера, начала украшать себя цветами и, казалось, помолодела. Хотя ее друзья радовались тому, что она наконец-то оставила траур, сначала они не знали о причине этой перемены. Через некоторое время Мария все объяснила сама: ее отношения с Полем Ланжевеном перешли границы чистой дружбы. Похоже, что этому повороту способствовала сама супруга Ланжевена, которая пожаловалась Марии на суровое обращение мужа. Когда Мария попыталась поговорить с ним, Ланжевен взорвался и рассказал ей, как во время последней ссоры, вызванной финансовыми трудностями, его супруга разбила бутылку о его голову. Также он объяснил Марии, что его жизнь дома невыносима, что жена и теща оскорбляют его и постоянно требуют денег.
Хотя они оба были скромного происхождения, жена Поля не разделяла его любви к науке и не понимала, почему ее муж отказывался от хорошо оплачиваемой работы в промышленности и продолжал давать уроки в Сорбонне и Нормальной школе в Севре, а затем бесконечные часы проводил в своей лаборатории, получая за все это нищенскую зарплату. Мария была в ужасе — как и Маргарита Борель, супруга математика Эмиля Бореля, которая также входила в этот тесный круг и которой он также это рассказал. После особенно серьезной ссоры, в которой, похоже, участвовала не только жена, но и теща, Поль снял квартиру рядом с лабораторией, а Мария начала навещать его и строить планы на совместную жизнь.
Супруга Поля, которая не обладала таким интеллектом, как Мария, не стала сидеть сложа руки: она выследила мужа, ворвалась в его квартиру и выкрала письма Кюри. Это было начало шантажа Поля и смертельных угроз Марии. По просьбе Ланжевена его друг, будущий нобелевский лауреат по физике Жан Перрен, нанес несколько визитов его жене, чтобы успокоить ее и предложить мирное решение. Ланжевен беспокоился не столько о себе, сколько о Марии, потому что думал, что его жена способна осуществить все свои угрозы. В этой напряженной атмосфере Поль и Мария раздельно провели лето 1911 года: Поль — в Англии, со своими старшими детьми, а Мария и ее дочери — в Польше, куда она поехала для восстановления здоровья, поскольку неважно себя чувствовала.